USY分子筛表面酸性的调变及其在催化脱除芳烃中烯烃的应用

详细论述了柠檬酸对USY分子筛的改性作用,以脱除高溴指数芳烃中烯烃的反应为例对其催化活性进行了评价。实验结果表明:0.2mol/L柠檬酸溶液酸性适宜,对分子筛的骨架铝以及非骨架铝进行了有效的脱除,脱除的铝在分子筛中以无定形的非骨架铝形式存在。柠檬酸改性过程可使分子筛的介孔面积以及介孔孔容增大,这十分有利于减缓分子筛的失活速率。柠檬酸改性过程使分子筛表面的强B酸减少,强L酸增多,这有助于减缓分子筛上积炭的生成速率。经过柠檬酸改性的USY分子筛对脱除芳烃中微量烯烃的催化效果明显高于目前工业中在用的普通白土和改性白土。再生实验说明,经3次焙烧再生后,改性分子筛的活性依然在90%以上,具有很好的可再生性。     

负载型催化剂的C10烯烃低聚性能

采用固定床反应器考察了HY分子筛、活性氧化铝以及活性白土3种不同载体,三氟甲烷磺酸、AlCl₃等不同活性组分及添加量,反应温度对C₁₀烯烃低聚反应的影响。选择浸渍法将质量分数5%AlCl₃负载到活性白土上,制得C₁₀烯烃低聚反应催化剂。吡啶红外光谱表征催化剂酸性,N₂吸附-脱附分析催化剂比表面积和孔径,采用气相色谱分析产物组成及含量。结果表明：在体积空速6 h^-1、反应温度190 ℃、反应压力1 MPa条件下进行反应,二聚产物收率为40.9%,三聚产物收率为21.7%。白土作为载体相比纯活性组分作催化剂提升了活性组分的利用率,减少污染,产物与催化剂更易分离,从而降低了催化剂分离的成本。     

变压器油固定床脱水工艺的开发

针对变压器油真空滤油工艺的诸多不足,探索将常温常压固定床吸附技术用于变压器油脱水的可行性,并考察了改性树脂、5A分子筛、活性炭、硅胶等吸附材料的性能。结果表明：在考察的吸附材料中,改性树脂脱水剂的性能最优,无水氯化钙次之,硅胶和5A分子筛的性能最差;当原料变压器油水质量分数为33 μg/g时,在质量空速30 h^-1条件下进行固定床吸附脱水后,变压器油初期水质量分数达10 μg/g以下;以固定床出口变压器油水质量分数大于20 μg/g为脱水剂失活标准,新鲜改性树脂脱水剂的吸附容量为96.03 mg/g;吸水改性树脂可多次再生循环利用,再生后改性树脂脱水剂的吸附容量轻微下降。     

氟化铵改性USY分子筛及催化脱烯烃反应的研究

采用X射线衍射、扫描电镜、N2吸附-脱附、27Al固体核磁共振和吡啶吸附-红外光谱等分析手段对氟化铵改性前后的USY分子筛进行表征，并在微型固定床反应装置上考察该分子筛催化脱除混合芳烃中烯烃的性能。结果表明，氟化铵改性可以有效调节USY分子筛的孔结构和酸性，骨架铝组分被脱出并沉积在孔道内，微孔孔体积基本不变，但孔径减小，介孔和大孔孔体积及孔径增加，改性USY分子筛的L酸酸量为改性前的3倍，B酸酸量变化较小，适合脱烯烃反应需求。氟化铵改性后USY分子筛催化脱烯烃反应时可以大幅提高转化率，并且催化剂失活慢。     

氟盐溶液处理对Beta分子筛结构、酸性及催化烷基化反应活性的影响

采用NH₄F/NH₃.H₂O溶液对Beta分子筛进行改性,考察氟改性对Beta分子筛结构、酸性及其催化烷基化反应活性的影响。结果表明：经过NH₄F/NH₃.H₂O溶液处理,Beta分子筛脱除了非骨架铝,硅铝比增大;Beta分子筛的总酸量、L酸酸量和B酸酸量都相对减少,但B酸酸量占总酸量的比例提高;Beta分子筛介孔比表面积和介孔孔体积增加,提高了其对有机蒸气分子的吸附能力,有利于烷基化原料分子与分子筛酸性位点接触。因此,通过氟改性处理,Beta分子筛催化烷基化反应的性能得到提升。     

铝改性固体酸催化剂的制备及其在正己烷异构化中的反应性能研究

以拟薄水铝石为黏结剂,采用混捏法分别制备了负载金属钯的丝光沸石型催化剂和SO^2-₄/ZrO₂型超强酸催化剂。利用X射线衍射、N₂物理吸附、NH₃程序升温脱附和H₂程序升温还原等分析手段对催化剂进行了表征,并且利用正己烷异构化反应评价催化剂的催化性能。结果表明,Al的加入不会影响丝光沸石的晶型和微孔特性;对超强酸来说,Al的添加可以稳定锆的四方晶型并增大其比表面积,有利于反应的进行。相比于丝光沸石,超强酸具有更加广泛的酸强度分布,并且Al的添加对催化剂酸性有显著影响。正己烷异构化反应表明：超强酸催化剂的最佳反应温度比丝光沸石低110℃左右。当氧化铝添加量达到25%（质量分数）时,超强酸催化正己烷异构化反应转化率可稳定在90%以上,2,2-二甲基丁烷（2,2-DMB）的选择性稳定在38%以上。     

废FCC催化剂在LPG吸附脱硫中的资源化利用

金属污染是导致流化催化裂化（FCC）催化剂失活的重要因素,充分利用沉积的重金属是废FCC催化剂资源化的关键。本文将废FCC催化剂引入到轻质油品吸附脱硫领域,以脱除液化石油气（LPG）中的二甲基二硫醚作为考核目标,验证了废FCC催化剂作为脱硫剂的可行性。除去废FCC催化剂表面积炭后,其脱硫性能得到明显改善,在常温、质量空速为4.0h^-1的条件下,LPG中硫化物质量分数从382mg/m³脱除至40mg/m³。镧、铁、镍、钒、钙、锑6种金属在新鲜催化剂和焙烧后废催化剂上的总质量分数从10.2%升高至46.6%,6种金属按照对应含量分别固载在新鲜催化剂上,脱硫效果较未改性新鲜催化剂均有明显提升。验证实验表明,导致FCC催化剂失活的金属具有较高脱硫活性,废FCC催化剂作为轻质油品脱硫剂具备工业前景。     

镇海炼化PX装置脱烯烃改性催化剂工业应用试验

论述了100t ROC-Z1催化剂在镇海炼化重整装置上取代工业白土的工业试验过程。工业试验结果表明：相对于普通白土颗粒,催化剂ROC-Z1脱烯烃效果优异,使用寿命长,单操作周期内产品质量达标时长为普通白土的3.5倍,反应前后重整油组分中苯、甲苯、C8芳烃、C9芳烃以及非芳烃组分均无明显变化。ROC-Z1催化剂替代白土脱除PX生产原料中烯烃的新技术不但可以促进PX装置本身的清洁生产,而且将有力地减少白土的消耗,减轻对矿产资源的依赖,大幅度地减少废弃物的处置量。在催化剂脱除芳烃中烯烃的机理研究过程中,通过采用色谱-质谱联用的方法,分析了催化剂处理前后原料的变化,研究证实了ROC-Z1催化剂脱除芳烃中烯烃的反应为烷基化反应,遵循正碳离子机理。     

介孔化活性白土的合成及其催化氧化丙硫醇的研究

以团聚块状活性白土为母体,在碱性条件下将其分散剥离,并通过十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的导向作用,向白土层间引入近程有序介孔SiO2,成功合成了片状介孔化活性白土。采用等体积浸渍法对活性白土和介孔化活性白土进行铜离子（Cu2+）改性。静态试验结果表明,铜负载量(w)为25 %、活化温度为150 ℃时,所制得的介孔化活性白土催化作用下模拟原料中丙硫醇的转化率接近100 %。动态试验结果表明,介孔化活性白土具有更高的Cu2+承载能力,并且在相同的Cu2+负载量下,表现出比活性白土更为优异的丙硫醇催化氧化性能。研究丙硫醇催化氧化机理后发现,过量丙硫醇在Cu2+的催化作用下,形成了二丙基二硫醚。